Ponemos a prueba la automatización flexible

Los bancos de pruebas para vehículos comerciales deben cubrir una amplia gama de escenarios diferentes. Tradicionalmente, la preparación para cada prueba nueva ha implicado una cantidad considerable de ajustes en la mecánica y de programación adicional. Junto con B&R, enders ha desarrollado una solución que permite que los equipos de pruebas se adapten de manera flexible a los nuevos escenarios de prueba, sin necesidad de recablear ni reprogramar.

La empresa F. X. Meiller somete sus famosas soluciones de camiones volquete a una amplia variedad de pruebas de control de calidad, desde pruebas de materiales a pequeña escala hasta pruebas de carga completas en conjuntos de camiones volquete terminados.

Recientemente, Meiller encargó a enders que desarrollara un nuevo sistema de control de banco de pruebas flexible para sustituir uno existente que estaba funcionando desde hacía años. Por un lado, los sensores, los actuadores de válvulas y otras salidas tenían que volver a cablearse en cada nueva prueba. Por otro lado, el control solo podía almacenar una secuencia de prueba a la vez. Cada vez que querían cambiar la secuencia de prueba, tenían que volver a cargar los datos en el control.

Además, no fue posible crear nuevas secuencias de prueba durante la operación, porque eso requería acceso directo al programa de control. Los datos de medición debían registrarse con un dispositivo externo. El antiguo sistema de control tampoco ofrecía ninguna oportunidad para la monitorización o el mantenimiento remotos del proceso de prueba.

En caso de emergencia, el banco de pruebas podría apagarse pulsando la parada de emergencia o activarse mediante la monitorización del valor del umbral básico, pero no había forma de supervisar e interpretar correlaciones complejas entre los resultados de las mediciones.

Para desarrollar el nuevo control del banco de pruebas, enders confió en su socio desde hace mucho tiempo, B&R. "Para nosotros, B&R fue la elección clara porque la solución tenía que ser lo más flexible posible", explica Riccardo Princiotto, director de predesarrollo en enders. "Además, con los componentes modulares de software de la tecnología mapp, pudimos llevarlo a cabo".

La tecnología mapp ahorra a los desarrolladores de aplicaciones una gran cantidad de trabajo de programación puesto que proporciona muchas de las funciones más solicitadas, como componentes modulares preprogramados. En lugar de programar desde cero, configuran las funciones con solo unos pocos clics del ratón.

"De todas las opciones de la caja de herramientas de B&R, el componente mapp Sequence fue particularmente útil para nuestra aplicación de banco de pruebas", afirma Princiotto. mapp Sequence permitió que enders pudiera integrar fácilmente la funcionalidad de un secuenciador de pasos configurable o una máquina de estado dinámico sin problemas en el software del banco de pruebas. Los ingenieros de pruebas pueden abrir y modificar cualquier secuencia existente en un editor o crear una nueva desde cero, todo ello sin conocimientos de programación.

Puesto que pueden trabajar offline en el editor desde un ordenador portátil o un PC, no es necesario interrumpir las pruebas en curso para crear nuevas secuencias. Se pueden crear nuevas secuencias directamente en la pantalla HMI u offline en un PC, o se pueden proporcionar junto con el banco de pruebas terminado en un archivo de secuencia personalizado.

"Los ingenieros de pruebas pueden usar mapp Sequence para crear secuencias de prueba personalizadas en cualquier momento, o cargar y modificar las secuencias existentes", dice Princiotto. Ello da como resultado que les resulte muy fácil adaptar el banco de pruebas a nuevos escenarios, sin necesidad de tener conocimientos sobre programación PLC". Como resultado, Meiller puede pasar con mayor rapidez de una prueba a la siguiente y manejar secuencias de prueba de cualquier complejidad. "mapp Sequence es la herramienta perfecta en cualquier momento que esté creando una solución de automatización que deba adaptarse fácilmente a los requisitos individuales", añade Princiotto.

Cada escenario de prueba se configura como una secuencia de pasos que se ejecutarán en un orden definido. Crearlos no podría ser más fácil. Para cada paso, el operario define una o más acciones, o comandos, junto con las condiciones en las que se ejecutarán.

"Los operarios también pueden definir cuándo se debe abortar una secuencia", señala Princiotto. "Por ejemplo, cuando la temperatura del aceite supera un valor definido". El operario define los pasos para cada secuencia y los guarda en el control para su uso posterior. En el caso de Meiller, se prepararon alrededor de 30 secuencias con un promedio de diez pasos cada una para su uso en el banco de pruebas.

Antes de iniciar una secuencia de prueba, el software comprueba si todas las fuentes de señales especificadas, incluida la parada de emergencia, están conectadas. Puesto que no siempre es posible conocer de antemano las condiciones de interrupción exactas para cada señal, enders ha integrado una función de aprendizaje. Durante una ejecución de prueba inicial, esta función evalúa y muestra correlaciones complejas.

Basándose en esta información, se pueden definir los límites superior e inferior para el valor de cada señal, que luego se pueden usar como criterio de interrupción para la secuencia de prueba. Estos límites se monitorizan constantemente durante el proceso de prueba y se muestran en tiempo real junto con las curvas de la señal.

El hardware de control para el banco de pruebas está alojado en un chasis compacto con ruedas. La aplicación de control se ejecuta en un PLC desde el sistema X20, mientras que la aplicación de HMI se muestra en un terminal Power Panel T80 con una pantalla multitáctil de 10,1" y pantalla de cristal resistente.

Se utilizan diversos módulos de E/S X20 para adquirir señales y controlar los actuadores. Las entradas y salidas digitales y analógicas están cableadas internamente y se puede acceder a ellas mediante conectores situados en la parte posterior del control del banco de pruebas. Gracias al cableado optimizado y a la sofisticada tecnología de sensores, el cableado interno no necesita adaptarse para diferentes escenarios de prueba.

La solución de banco de pruebas anterior carecía de acceso a datos importantes para análisis y diagnóstico. Con el control de B&R, ahora todos los datos se registran y almacenan para una evaluación posterior. Se pueden definir diferentes perfiles y roles para administrar el acceso de los usuarios. Uno de estos perfiles se configura específicamente para el acceso remoto y desbloquea la correspondiente visión general en la interfaz de usuario.

El control X20 recopila toda la información relevante sobre el proceso de prueba y la muestra al usuario en la aplicación de HMI. Si surgen problemas sobre el terreno, la secuencia de prueba también se puede finalizar de forma remota.

En cualquier momento se pueden crear y cargar nuevas secuencias de prueba en el control, donde estarán disponibles de inmediato para su uso in situ. "La tecnología mapp y el hardware de control de B&R hicieron que la tarea de implementar el sistema de control del banco de pruebas fuera extraordinariamente eficiente", afirma Princiotto con satisfacción.

Autor: Franz Rossmann, periodista tecnológico de cerca de Múnich